超媒體技術(shù)在教育中的運(yùn)用

超媒體技術(shù)在教育中的運(yùn)用

1超級(jí)媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)1.1信息的相互關(guān)系超級(jí)媒體是超級(jí)媒體的擴(kuò)展。不僅可以處理文本、圖像、圖形和其他靜態(tài)信息，還可以處理聲音、視頻、動(dòng)畫(huà)和其他動(dòng)態(tài)信息。這是一個(gè)用新方法組織信息和連接相關(guān)信息的技術(shù)集合。其最基本的組成單元是節(jié)點(diǎn)和鏈,注重的是信息間的相互關(guān)系。在超媒體中,信息被編碼成一個(gè)個(gè)節(jié)點(diǎn),相關(guān)的節(jié)點(diǎn)通過(guò)機(jī)器所支持的連接方式鏈接在一起,用戶通過(guò)關(guān)聯(lián)信息的線索來(lái)尋找關(guān)系以獲取信息。超媒體技術(shù)是超文本和多媒體技術(shù)的結(jié)合。在功能上,它既保留了超文本靈活、非線性的信息管理優(yōu)勢(shì),又利用了多媒體生動(dòng)、自然的表現(xiàn)特點(diǎn)。超媒體技術(shù)是按照人類聯(lián)想思維的習(xí)慣來(lái)進(jìn)行網(wǎng)狀的非線性的信息管理。目前,超媒體技術(shù)已在科學(xué)、文化、教育、新業(yè)務(wù)推廣、地理信息系統(tǒng)等方面被廣泛運(yùn)用并取得了令人矚目的成就。1.2功能2:非解釋性、非結(jié)構(gòu)性超媒體數(shù)據(jù)庫(kù)是一種能夠有效實(shí)現(xiàn)超媒體數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、讀取、檢索等功能的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),是多種式樣信息的載體。與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)相比,超媒體數(shù)據(jù)庫(kù)具有數(shù)量大、集成性、實(shí)時(shí)性、非解釋性、非結(jié)構(gòu)性等特性,其功能也有了很大改進(jìn)。超媒體數(shù)據(jù)庫(kù)是多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的延伸,它繼承了多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)點(diǎn),如數(shù)據(jù)的獨(dú)立性、利用數(shù)據(jù)庫(kù)查詢語(yǔ)言進(jìn)行高層次查詢、并發(fā)控制、容錯(cuò)技術(shù)等,又拓展了新功能,如對(duì)時(shí)空關(guān)系的數(shù)據(jù)進(jìn)行同步管理等。它還具有友好的交互式用戶接口和可視化的編程環(huán)境,使用起來(lái)形象直觀,用戶可以與計(jì)算機(jī)通過(guò)超媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行交互對(duì)話。超媒體數(shù)據(jù)庫(kù)是開(kāi)發(fā)現(xiàn)代多媒體檔案管理庫(kù)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)。它在檔案信息存儲(chǔ)、管理、開(kāi)發(fā)、檢索、利用、編研、宣傳等方面的作用已初現(xiàn)端倪。2現(xiàn)代文件的特點(diǎn)及信息組織的要求2.1檔案載體多樣化?，F(xiàn)代信息技術(shù)在檔案計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展,使得人類記錄和傳遞信息的方式發(fā)生了革命性變化。在人類社會(huì)活動(dòng)中直接形成的記錄——檔案,也隨之發(fā)生變化。與傳統(tǒng)檔案相比,現(xiàn)代檔案除了檔案的基本特點(diǎn)——原始性、憑證性外,還有一些新特點(diǎn)。(1)由于國(guó)家、地區(qū)和行業(yè)發(fā)展不平衡,現(xiàn)代化技術(shù)應(yīng)用程度不同,在各項(xiàng)活動(dòng)中形成的檔案載體也不盡相同。目前既有傳統(tǒng)紙質(zhì)檔案、膠片(卷)檔案,也有現(xiàn)代數(shù)字化載體檔案。檔案載體呈現(xiàn)多樣化局面。(2)為了全面記錄某項(xiàng)活動(dòng),人們往往采用多媒體技術(shù)同步記錄某項(xiàng)活動(dòng)的文字、聲音、視頻等多樣信息,形成多媒體文件。由這種多媒體文件轉(zhuǎn)化來(lái)的檔案,是多種媒體綜合記錄的結(jié)果。隨著多媒體技術(shù)的廣泛應(yīng)用,檔案的媒體出現(xiàn)復(fù)合化趨勢(shì)。(3)現(xiàn)代社會(huì),人們往往借用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)對(duì)事件的全過(guò)程進(jìn)行完整、真實(shí)的記錄。如用數(shù)碼攝像機(jī)可以對(duì)一次會(huì)議的全過(guò)程進(jìn)行全方位立體式記錄。由這種記錄方式形成的檔案,能形象、逼真地再現(xiàn)當(dāng)時(shí)的活動(dòng)。(4)檔案是人類在社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)中形成的原始記錄,是一種知識(shí)化的信息記錄。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì),檔案的知識(shí)性將會(huì)更加突出。2.2組織文件信息的要求(1)注重檔案信息的精確性由于現(xiàn)代檔案范圍廣泛、數(shù)量大、類型多、內(nèi)容復(fù)雜,大量檔案信息湮沒(méi)在其中。為了把檔案信息準(zhǔn)確揭示出來(lái),在組織檔案信息時(shí),要嚴(yán)格遵循精確性這一要求。精確性要求一方面是指標(biāo)引的檔案信息具有專指性,能夠準(zhǔn)確反映問(wèn)題;另一方面是指標(biāo)引人員應(yīng)客觀地分析出文獻(xiàn)所實(shí)際具有的主題,避免主觀,切忌僅依文獻(xiàn)題名進(jìn)行主題分析。同時(shí),應(yīng)根據(jù)檔案的具體內(nèi)容和用途,選定適當(dāng)?shù)臉?biāo)引深度。(2)著錄檔案信息的方式這包括兩個(gè)方面:其一指主題分析與標(biāo)引要全面反映文獻(xiàn)所含的信息;其二是指檔案著錄要全面。既要著錄反映檔案內(nèi)容特征的項(xiàng)目,也要著錄反映檔案形式特征的項(xiàng)目。全面的著錄能提供多途徑檢索入口,是提高檔案利用率的基礎(chǔ)和前提。多媒體數(shù)據(jù)所含的信息量豐富。媒體數(shù)據(jù)內(nèi)及其各種組合包含有難以用符號(hào)化方式描述的信息和信息線索。信息線索是基于內(nèi)容查詢的重要條件,存在于媒體數(shù)據(jù)之中和媒體數(shù)據(jù)之間,可以用特征詞及其組合來(lái)描述,或通過(guò)計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行特征抽取,這與用戶的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)以及特定的應(yīng)用領(lǐng)域及上下文有關(guān)。(3)標(biāo)引的一致性檔案著錄的一致性是指在著錄項(xiàng)目的選擇及標(biāo)識(shí)符號(hào)的使用等問(wèn)題上應(yīng)盡量保持一致。標(biāo)引的一致性是指對(duì)賦予文獻(xiàn)的標(biāo)引詞及標(biāo)引深度應(yīng)始終保持一致與穩(wěn)定。標(biāo)準(zhǔn)化是檔案信息組織的基準(zhǔn),是檔案信息能夠共享的基礎(chǔ)。(4)檔案信息要具有可識(shí)別、可利用性為了準(zhǔn)確提供檔案信息,讓人們?cè)诶脵n案時(shí)能最大限度獲取知識(shí),檔案信息組織要盡量地把檔案信息轉(zhuǎn)化為可識(shí)別、可利用的信息,便于人們掌握,并在實(shí)踐中轉(zhuǎn)化為指導(dǎo)行動(dòng)的知識(shí)。在檔案信息組織時(shí),還應(yīng)提供智能化導(dǎo)航,減少信息“迷路”,為人們查找和利用檔案信息提供智能化支持。(5)遵守檢索格式傳統(tǒng)檔案信息組織方式如檔案目錄組織法一樣是線性結(jié)構(gòu)方式,只有掌握了檔案信息檢索的基本知識(shí),嚴(yán)格遵守檢索格式,才能對(duì)其進(jìn)行有效利用。為了提高檔案信息的利用價(jià)值,現(xiàn)代檔案信息組織要克服傳統(tǒng)檔案信息組織方式的缺點(diǎn),按照人們的思維習(xí)慣,利用非線性的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行組織,以方便人們及時(shí)有效地查詢利用。3超媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在文件信息組織中的應(yīng)用超媒體數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在檔案信息組織中的應(yīng)用,主要就是構(gòu)建檔案信息超媒體數(shù)據(jù)庫(kù)。3.1檔案信息的組織方式,主要有以下幾種思想設(shè)計(jì)是構(gòu)建檔案信息超媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)和首要環(huán)節(jié),是超媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的靈魂,它的質(zhì)量好壞直接影響到后來(lái)工作的成敗。構(gòu)建一個(gè)好的檔案信息超媒體數(shù)據(jù)庫(kù),功能及其實(shí)現(xiàn)是設(shè)計(jì)者必須考慮的兩個(gè)重要方面。功能方面的要求有:第一,能從多維角度創(chuàng)建檔案信息節(jié)點(diǎn),并且能夠進(jìn)行自由鏈接。同時(shí)還可以進(jìn)行修改、刪除、追加節(jié)點(diǎn)、鏈等操作,并能方便地把創(chuàng)建的檔案信息節(jié)點(diǎn)及鏈接節(jié)點(diǎn)的鏈,加入到數(shù)據(jù)庫(kù)中。第二,支持對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的多角度瀏覽與精確化檢索和模糊檢索。第三,具有初步智能化,能夠做簡(jiǎn)單的推理,能按人們的思維習(xí)慣提供服務(wù),如信息頁(yè)面自由轉(zhuǎn)換等。對(duì)功能的實(shí)現(xiàn),要求第一,在檔案信息組織過(guò)程中采用超文本結(jié)構(gòu),按照人們的思維習(xí)慣,從多維角度精確地組織檔案信息。第二,在超媒體數(shù)據(jù)庫(kù)表現(xiàn)層(用戶接口層)提供觸發(fā)熱標(biāo)或按鈕等便于用戶自由選擇查看內(nèi)容的手段,自主地控制查閱過(guò)程,查詢相關(guān)檔案信息或進(jìn)行重點(diǎn)演示,并提供在線幫助。3.2節(jié)點(diǎn)文件采用三層結(jié)構(gòu)模型來(lái)構(gòu)建檔案信息超媒體數(shù)據(jù)庫(kù)(圖1)。在該模型中,節(jié)點(diǎn)是檔案信息存儲(chǔ)的基本單位,可以存放文字、圖形、聲音、視頻、多媒體信息等。在檔案信息組織過(guò)程中,通過(guò)鏈把檔案信息節(jié)點(diǎn)鏈接成頁(yè),即相關(guān)檔案信息的集合,并通過(guò)各種交叉關(guān)系形成一個(gè)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。(1)媒體數(shù)據(jù)庫(kù)由分立的媒體信息文件構(gòu)成。這些媒體信息文件可以是單媒體文件,也可以是多媒體文件。它們構(gòu)成檔案信息超媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的基本素材,是基礎(chǔ)層。檔案信息,無(wú)論是單媒體形式還是多媒體形式,都以節(jié)點(diǎn)的形式存儲(chǔ)在該層。(2)點(diǎn)之間鏈的關(guān)系是存儲(chǔ)層與表現(xiàn)層(即用戶接口層)的中介。它對(duì)節(jié)點(diǎn)和鏈的基本特點(diǎn)起決定作用,它記錄了節(jié)點(diǎn)之間鏈的關(guān)系及節(jié)點(diǎn)屬性、鏈類型,是實(shí)現(xiàn)信息媒體輸入輸出格式標(biāo)準(zhǔn)化的最理想層次。這一層,在存儲(chǔ)層的基礎(chǔ)上,通過(guò)鏈接節(jié)點(diǎn)形成檔案信息頁(yè),檔案信息頁(yè)可以根據(jù)需要建立多層,另外還要建立節(jié)點(diǎn)與文本之間的引用關(guān)系,建立頁(yè)與節(jié)點(diǎn)之間的交叉索引關(guān)系使檔案信息形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。(3)檔案信息數(shù)據(jù)庫(kù)的有效利用是檔案信息超媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的外層。這一層直接體現(xiàn)了檔案信息組織的成果——檔案信息數(shù)據(jù)庫(kù)能否被有效利用,也直接體現(xiàn)了用戶對(duì)系統(tǒng)的需求。這一層需要建立導(dǎo)航圖和熱標(biāo)。用戶借助導(dǎo)航圖和熱標(biāo),訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)。3.3檔案信息的鏈接過(guò)程(1)對(duì)檔案信息進(jìn)行分析。對(duì)檔案信息進(jìn)行組織,首先要分析檔案信息的內(nèi)容特征和外形特征。檔案信息的內(nèi)容特征,是指文件或案卷所包含的主題內(nèi)容,在著錄中主要體現(xiàn)在題名及提要項(xiàng)上;在主題標(biāo)引中體現(xiàn)為相關(guān)的主題詞。檔案信息的外形特征,是指文件或案卷的責(zé)任者、產(chǎn)生時(shí)間、文本、載體、密級(jí)等特征。其次,對(duì)析出的內(nèi)容特征和外形特征作出相應(yīng)的標(biāo)識(shí),為下一步檔案信息整理作準(zhǔn)備。(2)對(duì)檔案信息進(jìn)行整理,形成信息節(jié)點(diǎn)。在分析的基礎(chǔ)上,通過(guò)采樣、量化、編碼等手段,對(duì)各種類型的檔案信息進(jìn)行處理,形成標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)字化信息。然后,對(duì)數(shù)字化的檔案信息進(jìn)行分類,利用多媒體編輯工具,如Animator、3Dstudio、Premiere等,把文字、圖形、圖像、聲音、動(dòng)畫(huà)等類型的檔案信息轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的信息節(jié)點(diǎn)。最后,對(duì)檔案信息節(jié)點(diǎn)進(jìn)行層次排列。(3)對(duì)檔案信息節(jié)點(diǎn)進(jìn)行鏈接,是檔案信息組織實(shí)現(xiàn)的最基本環(huán)節(jié),它關(guān)系到檔案信息組織的質(zhì)量好壞。對(duì)檔案信息節(jié)點(diǎn)進(jìn)行鏈接,并不是無(wú)原則地鏈接,它要求根據(jù)檔案信息的內(nèi)在關(guān)聯(lián)如主題等進(jìn)行鏈接。鏈接過(guò)程分兩步。第一步是對(duì)檔案信息節(jié)點(diǎn)進(jìn)行鏈接,形成一個(gè)個(gè)檔案信息頁(yè),即相關(guān)檔案信息的集合。第二步是檔案信息頁(yè)之間的鏈接。它可以根據(jù)需要,按照一定原則形成多層的頁(yè)面關(guān)系。通過(guò)節(jié)點(diǎn)與頁(yè)、頁(yè)與頁(yè)之間的鏈接,構(gòu)成一個(gè)多層次的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(如圖2)。(4)把檔案信息節(jié)點(diǎn)、鏈、頁(yè)以及它們之間的關(guān)系存儲(chǔ)到超媒體數(shù)據(jù)庫(kù)中?；谖募?File-Based)的方法和二進(jìn)制域(BLOB:BinaryLargeObject,二進(jìn)制大對(duì)象)方法是檔案信息存入超媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的兩種具有代表性的方法?；谖募姆椒ㄖ饕怯糜诔襟w數(shù)據(jù)信息,以外部文件的形式存儲(chǔ)在硬盤(pán)、光盤(pán)或網(wǎng)絡(luò)上。這一方法是將包含信息的檔案文件的名稱與路徑存入數(shù)據(jù)庫(kù)中。在訪問(wèn)數(shù)據(jù)時(shí),根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)記錄中存儲(chǔ)的名稱和路徑,檢索出文件定義并送到多媒體控制例程,再由多媒體控制例程完成多媒體信息的顯示或(和)播放工作。這種方法直接簡(jiǎn)便,易實(shí)現(xiàn),并且其信息可被數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)之外的外部程序訪問(wèn)和使用。二進(jìn)制大對(duì)象方法是把超媒體數(shù)據(jù)直接存放于數(shù)據(jù)庫(kù)中的BLOB字段中,而不是存放在外部文件中的方法。這種技術(shù)將超媒體數(shù)據(jù)看作同文本(漢字、字母或數(shù)字)式的數(shù)據(jù)一樣。使用BLOB字段,所有數(shù)據(jù)都通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)表格存儲(chǔ)在一起,不必?fù)?dān)心文件被刪除或移動(dòng)。BLOB字段有兩種類型:Memo(備注)字段和OLE(對(duì)象鏈接和嵌入)字段。前者用于大文本對(duì)象,后者用于大二進(jìn)制對(duì)象,如聲音和圖像等。(5)提供人機(jī)界面。提供人機(jī)界面,是檔案信息組織的“外圍”環(huán)節(jié)。人機(jī)界面是人們利用檔案信息的交互平臺(tái)。它的好壞直接影響到人們利用檔案信息的難易程度。這一步,主要是制作導(dǎo)航圖和熱標(biāo)來(lái)指導(dǎo)和實(shí)現(xiàn)相應(yīng)檔案信息頁(yè)間的跳轉(zhuǎn)。導(dǎo)航圖是整個(gè)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖,目的在于給用戶一個(gè)總體性的指導(dǎo)。本文在此擬用樹(shù)狀層次結(jié)構(gòu)的導(dǎo)航圖,因?yàn)樗瓤梢员苊饩€性結(jié)構(gòu)思維的局限,又不會(huì)產(chǎn)生網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)常導(dǎo)致的“迷路”弊端,給用戶一個(gè)總體的概念和清晰的思路。這一步,可以按頁(yè)的基本順序來(lái)實(shí)現(xiàn)和完成鏈接,在總體上保持導(dǎo)航圖的層次結(jié)構(gòu),使其明了、清晰。另外,還要建立熱標(biāo),包括熱字、熱區(qū)、按鈕等,通過(guò)